文章題目:Mapping the complexity and diversity of tertiary lymphoid structures in primary and peritoneal metastatic gastric cancer
期刊:J Immunother Cancer
影響因子:10.3
空間轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)概況:利用Digital Spatial Profiler(DSP)空間轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù),樣本選取胃癌患者的石蠟包埋樣本(FFPE),樣本包括胃癌原發(fā)腫瘤(PT)和腹膜轉(zhuǎn)移腫瘤(PM)。共選擇了95個感興趣區(qū)域(ROI):CD45+ TLS(經(jīng)IHC確認)、CD45+腫瘤浸潤白細胞(TIL)和CK+癌細胞等
01 研究背景及目的
在胃癌(GC)研究領域,三級淋巴結(jié)構(gòu)(TLSs)正逐漸成為抗腫瘤免疫反應的重要研究方向。TLSs被認為能刺激抗腫瘤免疫,并對預后和免疫檢查點阻斷(ICB)治療的響應產(chǎn)生積極影響。然而在胃癌中,TLSs主要出現(xiàn)在預后不良和治療響應有限的病例中。這引發(fā)了研究團隊的假設,即TLS的免疫細胞組成和功能可能取決于腫瘤的位置和腫瘤免疫環(huán)境(TIME)。本研究旨在通過DSP空間轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)和免疫組織化學技術(shù),詳細描繪胃癌原發(fā)腫瘤和腹膜轉(zhuǎn)移腫瘤中TLS的免疫細胞組成和成熟狀態(tài),揭示其在不同腫瘤免疫環(huán)境中的復雜性和多樣性。
02 主要結(jié)論
1. 患者間TLS結(jié)構(gòu)和細胞組成有很大差異
使用IHC對GC的PT和PM進行了表征:T細胞(CD3)、CD8+ T細胞(CD8)、調(diào)節(jié)性T細胞(FoxP3)、巨噬細胞(CD163)、腫瘤細胞(CK)和TLS(CD20)等。結(jié)果發(fā)現(xiàn)TLS 的數(shù)量在 PT和PM之間差異很大,PM中的TLS不僅被癌細胞和基質(zhì)細胞包圍,還被腹膜脂肪組織包圍,PT的TLS中CD8+ T細胞和Treg的密度較高。
GC的PT和PM中TLS的結(jié)構(gòu)和細胞特征
2. TLS存在不同的成熟狀態(tài)
使用DSP空間轉(zhuǎn)錄組技術(shù),分析53個TLS中主要的細胞類型,包括B細胞亞群、T細胞亞群以及巨噬細胞。使用與成熟相關(guān)的基因進行分析,將TLS分為四類:淋巴細胞聚集(LA,23%)、早期TLS(21%)、初級濾泡樣TLS(PF-like,32%)和次級濾泡樣TLS(SF-like,25%)。不成熟的TLS(iTLS)包括LA和早期TLS,而成熟的TLS(mTLS)包括PF-like和SF-like TLS,其中70% 的PT具有mTLS,而75%的PM包含iTLS。
PT和PM中TLS的轉(zhuǎn)錄組分析
3. mTLS的腫瘤具有更高的浸潤性CD8+ T記憶細胞和漿細胞
利用DSP技術(shù)來分析每個樣本中TLS的細胞組成,發(fā)現(xiàn)各個樣本中的細胞比例差異顯著,顯示了TLS在不同患者中的異質(zhì)性。通過相關(guān)性矩陣圖顯示了TLS中不同細胞類型之間的相關(guān)性。通過熱圖展示了iTLS和mTLS在功能基因表達以及免疫通路上表現(xiàn)出顯著差異。箱線圖比較了iTLS和mTLS中不同細胞類型的比例,發(fā)現(xiàn)iTLS中包含更多的CD4+初始T細胞、巨噬細胞等,而mTLS中包含更多的B記憶細胞、CD8+ T記憶細胞和漿細胞等。
iTLS和mTLS的免疫特征
4. 抗腫瘤效應通路在mTLS的腫瘤中更活躍
為了排除癌癥分期的影響,研究納入了第二組配對的PT和PM樣本的患者進行分析。差異基因分析發(fā)現(xiàn),PM衍生的TLS具有更高的巨噬細胞相關(guān)基因表達,而PT衍生的TLS具有增加的B細胞和 BCR信號表達以及Th17分化。隨后分析含有mTLS或iTLS的腫瘤中的癌細胞,發(fā)現(xiàn)具有mTLS的腫瘤中的癌細胞有特異性增強的凋亡相關(guān)途徑表達,表明細胞毒活性增強。具有iTLS的腫瘤的癌細胞表達各種DNA修復相關(guān)通路,以及與免疫抑制相關(guān)的細胞因子通路。這些數(shù)據(jù)表明,患有 mTLS的GC腫瘤中抗腫瘤效應通路更活躍,患有iTLS的腫瘤表達更多的免疫抑制通路。
配對PT和PM的胃癌中的TLS分析
03 總結(jié)
本研究利用DSP空間轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)研究了GC中TLS的免疫細胞組成和成熟狀態(tài)。研究發(fā)現(xiàn)腫瘤部位是TLS成熟度差異的主要原因,腹膜轉(zhuǎn)移中的TLS主要是不成熟的。成熟TLS與抗腫瘤免疫通路相關(guān),未成熟TLS與促腫瘤通路相關(guān);加衖TLS的腫瘤表達更多的免疫抑制通路,說明腹膜轉(zhuǎn)移性腫瘤中的TLS未成熟現(xiàn)象可能與免疫檢查點阻斷和預后不良相關(guān)。這些結(jié)果表明TLS的多樣性和成熟狀態(tài)是塑造腫瘤免疫微環(huán)境的關(guān)鍵因素。未來的免疫治療策略應考慮TLS的成熟狀態(tài)來提高治療效果。